(1)烘爐
電爐爐體砌成后,在正式投產(chǎn)前需進(jìn)行烘爐。所謂烘爐,就是采用加熱的方法,使?fàn)t襯和電極逐步適應(yīng)加料熔煉的一種操作。烘爐的主要目的是烘干爐襯和焙燒電極。烘爐質(zhì)量不僅會(huì)影響爐襯的使用壽命,而且還會(huì)影響電爐是否能順利投產(chǎn)。例如爐襯烘烤不良,就會(huì)使?fàn)t體使用壽命減少,并影響開(kāi)爐和延緩整個(gè)冶煉過(guò)程,再如在礦熱爐中如果電極焙燒不良,則不僅會(huì)延緩冶煉過(guò)程,而且還會(huì)給操作帶來(lái)困難,甚至無(wú)法維持正常冶煉。
電爐的烘爐,在一般情況下應(yīng)嚴(yán)格按照烘爐進(jìn)度表進(jìn)行。烘爐時(shí)間的長(zhǎng)短,主要取決于爐子的大小、爐襯的種類(lèi)、所煉鐵合金的品種及烘爐的方法。整個(gè)烘爐過(guò)程分為兩個(gè)階段:第一階段是柴烘、油烘或者焦烘,其目的是焙燒電極,使電極具有一定的承受電流的能力;第二階段是電烘,其目的是進(jìn)一步焙燒電極、烘干爐襯,并使?fàn)t襯達(dá)到一定溫度以適應(yīng)加料熔煉。
(2)烘爐前的準(zhǔn)備工作
①檢查和試車(chē) 各設(shè)備系統(tǒng)必須進(jìn)行全面的檢查和試車(chē)(如導(dǎo)電系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、電極吊掛系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、電極升降系統(tǒng)、電極壓放系統(tǒng)、吊運(yùn)系統(tǒng),封閉爐還包括封閉系統(tǒng)、煤氣凈化系統(tǒng)等)。
②墊黏土磚 為了防止電極與爐底相黏結(jié),應(yīng)先在電極底下的炭磚上墊一層65mm的黏土磚,而后將有底電極平穩(wěn)地坐落在黏土磚上。
③裝電極糊 在有底電極殼內(nèi)裝入足夠量的電極糊,保證電極筒內(nèi)銅瓦以上的糊柱高度為2〜3m,以便獲得燒結(jié)致密的電極。
④把持器放到上限位置 將電極把持器放到上限位置,使電極有足夠長(zhǎng)的工作端,以保證在隨后的供電過(guò)程中有足夠長(zhǎng)的燒結(jié)電極。
⑤電極筒扎孔 電極在焙燒過(guò)程中有大量揮發(fā)分逸出,為了保證揮發(fā)分順利外逸,加快電極燒結(jié)速度,并防止電極筒脹壞,在電極工作端部的電極殼上,可均勻地扎一些孔徑為2mm的小孔。
⑥鐵口放鋼管 在出鐵口內(nèi)放一直徑為80〜100mm內(nèi)小外大的鋼管,中間填以焦粉,兩端塞以泥球,有時(shí)為了便于通風(fēng),出鐵口可以不堵。
⑦調(diào)節(jié)冷卻水和風(fēng)量 烘爐初期電極和其他設(shè)備承受的熱量較少,因而在開(kāi)始循環(huán)冷卻水只需開(kāi)到最小量,保持水流暢通就行。電極風(fēng)機(jī)可以不開(kāi),以后則根據(jù)電極糊熔化情況和設(shè)備受熱情況適當(dāng)調(diào)大冷卻水量和電極風(fēng)機(jī)風(fēng)量。
⑧砌裝花墻花籃或噴槍 焦烘時(shí)應(yīng)圍繞三根電極用黏土磚各砌一堵花墻或用鋼筋焊接一個(gè)花籃,以便盛裝焦炭。花籃吊掛于電極把持器上,花墻或花籃的高度取決于焙燒電極的長(zhǎng)度,一般應(yīng)保證需焙燒部分的電極能自始至終被包圍在燃燒焦炭中。如果油烘,則需配備一定數(shù)量的低壓噴槍。
⑨鋪焦炭粉 為了防止?fàn)t底碳磚氧化,在一切準(zhǔn)備工作完成后,在爐底鋪一層厚100mm左右的焦粉,然后進(jìn)行烘爐。
實(shí)驗(yàn)證明,為使柴烘、油烘或焦烘過(guò)程符合電極燒結(jié)規(guī)律,應(yīng)嚴(yán)格遵守下列原則:電極烘烤部位由下而上;燃料燃燒火焰由小到大。
(3)烘爐方法及電極烘烤好的標(biāo)志
①柴烘 柴烘時(shí)先用廢油或油回絲引火,然后加入木柴并使之緩慢燃燒,火焰高度一般不超過(guò)爐口。木柴加入數(shù)量要嚴(yán)格控制,以保證前期小火烘烤電極下部,小火烘烤電極的時(shí)間占整個(gè)柴烘時(shí)間的1/3〜1/2左右,而后開(kāi)始用大火烘烤電極,使木炭均勻而劇烈地燃燒,火焰高度一般可達(dá)電極把持器,在整個(gè)柴烘過(guò)程中,應(yīng)特別注意小面電極的烘烤情況。
柴烘是一種老的烘爐方法,柴烘時(shí)木柴消耗量大,成本高,時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,因而柴烘這種方法不是主要方向。
②油烘 油烘采用低壓噴嘴(例如PK-40型低壓噴嘴)進(jìn)行機(jī)械操作,油烘用燃料為柴油或軍油,噴吹時(shí)油壓為0.2〜0.6MPa,并以風(fēng)壓為0.6MPa的壓縮空氣使之霧化并助燃。油烘時(shí)先用油回絲引火,而后用小火噴火烘烤,噴火焰應(yīng)從下而上,火焰不能對(duì)準(zhǔn)電極,而且必須經(jīng)常移動(dòng)噴嘴位置,以保證電極升溫均勻。在電極糊揮發(fā)分激烈逸出期過(guò)去后,開(kāi)始用大火烘烤,直至電極外層已形成較硬的外殼為至,在整個(gè)油烘過(guò)程中,為防止熱量散失過(guò)多,可用石棉板搭成一個(gè)簡(jiǎn)易爐蓋。
油烘是替代柴烘的一種新的烘爐方法,這種烘爐方法焙燒速度快,時(shí)間短,烘爐完畢不需挖灰,但是油耗量較大,電極焙燒質(zhì)量不夠均勻,并且需要較復(fù)雜的設(shè)備,不過(guò)總的來(lái)說(shuō)油烘是一種有效的烘爐方法,尤其是對(duì)封閉電爐。
③焦烘焦烘應(yīng)選用灰分少的大塊冶金焦(粒度大于50mm)作燃料。焦烘時(shí)先用木柴、油回絲引火,而后用小火烘烤電極。焦炭必須緊靠電極進(jìn)行緩慢燃燒,隨著焦炭燃燒過(guò)程的進(jìn)行,應(yīng)逐步添加新焦炭,每次焦炭加入量不宜過(guò)多,花籃內(nèi)焦炭灰也不易戳得太勤。焦烘后期應(yīng)用于大火烘烤,使焦炭均勻而劇烈地燃燒,焦烘時(shí)必須時(shí)刻注意小面電極的烘烤情況,為了幫助焦炭燃燒,可從爐眼處進(jìn)行鼓風(fēng)或噴吹適量的柴油,或者不堵?tīng)t眼。
焦烘是焙燒新電極時(shí)常用的一種烘爐方法,焦烘時(shí)烘烤時(shí)間較長(zhǎng),焦炭消耗量較大,但是焦炭來(lái)源不困難,而且焦烘電極升溫比較均勻,效果較好。
在第一階段烘爐過(guò)程中,無(wú)論柴烘、油烘,還是焦烘,其主要任務(wù)都是烘烤電極,因而應(yīng)經(jīng)常觀(guān)察電極糊柱高度、電極糊熔化情況、電極殼形狀和揮發(fā)分外逸情況,三相電極應(yīng)逐步向上烘烤,但是在烘烤過(guò)程中不能移動(dòng)電極。
電極烘烤好的標(biāo)志是:電極殼表面呈灰白色,暗而不紅或微紅:電極冒少量煙:用尖頭圓鋼刺探時(shí),稍有軟的感覺(jué),但富有彈性,而且戳穿后無(wú)電極糊外流。如果電極殼表面發(fā)黑、電極冒濃煙、用尖頭圓鋼刺探時(shí)軟而無(wú)彈性、戳穿后電極糊流出,則表明電極烘烤不良,必須適當(dāng)延長(zhǎng)烘烤時(shí)間。
電極烘烤結(jié)束后,應(yīng)迅速挖出爐內(nèi)焦灰,倒拔三相電極,既使銅瓦能抱住已燒結(jié)的電極,又使電極工作端保持應(yīng)有的長(zhǎng)度。
④電烘爐電烘前同樣應(yīng)全面檢查各設(shè)備系統(tǒng),使之處于完好并能正常運(yùn)行的狀態(tài);將爐內(nèi)焦灰等清除,然后在爐底鋪一層厚度約為200mm左右、塊度為20mm左右的焦炭,防止?fàn)t底氧化并構(gòu)成電流回路。緊銅瓦,準(zhǔn)備電烘爐。
電烘爐有時(shí)為了起弧方便,開(kāi)始時(shí)可以使用高一些的電壓送電,待電弧穩(wěn)定后,仍使用低電壓烘爐,然后逐步升高烘爐電壓;電烘時(shí)為穩(wěn)定電弧和保持所規(guī)定的功率,應(yīng)根據(jù)具體情況往電極周?chē)蜖t內(nèi)添加焦炭。同時(shí)應(yīng)盡量少動(dòng)電極,并使三相電極負(fù)荷保持均勻,不要單獨(dú)升高某相電極負(fù)荷,以免出現(xiàn)漏糊事故;電極負(fù)荷送不足時(shí),不能硬插電極,但可以將焦炭灰扒除添加新焦炭,以保持規(guī)定負(fù)荷;如果發(fā)現(xiàn)某相電極冒煙嚴(yán)重應(yīng)降低該相負(fù)荷或停電;電極工作端消耗較大,不得不下放電極時(shí),必須停電下放,并隨時(shí)觀(guān)察燒結(jié)情況。
在整個(gè)過(guò)程中,為使溫度逐漸上升和使?fàn)t襯各部分受熱均勻,應(yīng)嚴(yán)格按照進(jìn)度表間斷性供電。其中每次供電時(shí)數(shù)量由少到多,供電電流由小到大,而每次停電時(shí)數(shù)則由多到少。電烘結(jié)束前的最大功率通常為額定功率的1/3〜1/2。
電烘結(jié)束的主要標(biāo)志是:爐殼中部溫度達(dá)70〜80℃;爐襯排氣孔冒出較長(zhǎng)的火苗。整個(gè)電烘約10〜24h。電烘耗電量根據(jù)爐子容量和爐襯砌體材料而定。
(4)新開(kāi)爐冶煉
①電烘結(jié)束后,應(yīng)迅速挖出烘爐焦炭,并把剩余的少量焦炭推向四周爐襯,特別應(yīng)將電極下面扒掃干凈,然后下插電極。
②加些新焦炭通電引弧,待弧光穩(wěn)定后,開(kāi)始加料冶煉。
③為了繼續(xù)提高并保持爐底溫度,開(kāi)始加料面緩慢上升,并在一周內(nèi)保持較低料線(xiàn)下操作。
④由于爐溫較低,在出鐵前這段時(shí)間內(nèi)所加入的料批中鐵屑配量可比正常料批低10%〜30%。
⑤開(kāi)始加料應(yīng)將電弧埋住,而后小批緩慢加入,經(jīng)10〜20h出第一爐鐵。鎂磚爐襯的礦熱爐及電弧爐,電烘到一定時(shí)間后,可以加入該爐所煉品種的爐渣繼續(xù)供電(或者一開(kāi)始就直接加入爐渣電烘),待爐溫達(dá)到要求時(shí),進(jìn)行加料熔煉。